Гигантская планета висит в космосе в полном одиночестве, удалившись от своей звезды на расстояние, в 160 раз превышающее путь от Солнца до Плутона. Свет родительской звезды доходит до неё таким слабым, что температура на поверхности едва превышает 200 градусов Цельсия — примерно как в хорошо протопленной сауне. Это COCONUTS-2b, один из самых холодных миров, известных за пределами Солнечной системы. До недавнего времени такие объекты оставались невидимками для детального изучения: их тусклое тепло тонуло в шуме приборов. Но с появлением инфракрасного космического телескопа у астрономов появился шанс заглянуть в самую суть этих ледяных гигантов.
Группа учёных направила инструмент MIRI на COCONUTS-2b и получила спектр — радужную полоску, в которой каждый цвет рассказывает о составе атмосферы. Впервые для такого холодного объекта удалось не просто увидеть основные газы, но и различить их изотопические варианты. Изотопы — это как одинаковые детали конструктора, но с разным числом нейтронов в ядре. Например, обычная вода H₂O состоит из кислорода-16, а тяжёлая вода H₂¹⁸O — из кислорода-18. В атмосфере COCONUTS-2b уверенно обнаружили сразу три таких редких версии: аммиак с азотом-15, а также воду с кислородом-18 и кислородом-17. Доля тяжёлой воды там оказалась заметно выше, чем в земных океанах.
Это открытие превращает COCONUTS-2b в природную лабораторию. Теперь, сравнивая изотопный состав планеты и её звезды, можно восстановить историю их появления. Возможно, в далёком прошлом этот гигант мигрировал через весь диск, собирая вещество из разных зон, как снежный ком. А может, он родился там же, где и находится сейчас, но из облака с необычной химией. Точный ответ дадут будущие наблюдения, но уже сейчас ясно: холодные миры перестали быть безликими точками. Их атмосферы хранят ключи к разгадке того, как собираются планеты по всей Галактике.
Температура COCONUTS-2b всего 480 кельвинов — это холоднее, чем поверхность Венеры, и сопоставимо с жаром пиццы, только что вынутой из печи.
В романе «Солярис» Станислава Лема океан планеты обладал загадочным изотопным составом, намекавшим на его искусственное происхождение.